一起220kV氧化锌避雷器红外检测异常分析

引言

氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电气设备免受过电压损坏的电气产品,具有良好的保护性能。其工作原理为:当电压超过放电电压时,流过电阻片(阀片）的电流迅速增大,同时限制了过电压的幅值,释放了过电压的能量,此后氧化锌阀片又恢复高阻状态,使电力系统正常工作。目前,氧化锌避雷器日常运维主要是对其进行带电测试,测试项目包括带电红外检测和带电全电流、阻性电流测试,当带电测试某一试验项目数据不合格或有异常时,必须结合其他停电试验项目进行验证试验,以做出正确的判断。

1案例分析

1.1异常概况

2018年2月2日,某供电局运行人员发现220kV某甲站#1主变220kV侧C相避雷器上节有异常发热现象,与正常相相比温差为1.4℃(异常避雷器温度为9.1℃,正常相温度为7.7℃）:当天对避雷器进行阻性带电测试,阻性电流与上次预试值偏差值不大,符合规程要求。2月9日,电气试验班对该避雷器进行红外及阻性电流复测,C相避雷器上节与正常相相比温差为1.8℃(异常避雷器温度为17.8℃,正常相温度为16℃）,阻性电流无异常。

1.2验证试验情况

(1）2月9日红外检测情况如表1所示。

从表1红外测试情况可以看出,C相上节避雷器高压端存在异常发热现象。

(2）全电流及阻性电流历次预试测试情况如表2所示。

表2历次测试情况显示,三相避雷器阻性电流相差不大。

(3）解体前常规项目测试情况。在试验大厅,对C相避雷器进行常规项目试验,测试结果如表3所示。

表3常规项目试验显示,C相上节避雷器U1mA和75%U1mA下的泄漏电流都不合格。

1.3解体检查

故障避雷器为复合外套氧化锌避雷器,其中复合绝缘外套是复合硅橡胶材质,外绝缘筒是环氧树脂玻璃纤维材质(环氧筒）,内绝缘筒为硅橡胶材质(硅橡胶热缩管）。

(1）解体外观检查情况。内外绝缘筒之间填充物为硅脂,避雷器上下密封盖(铝质）与外绝缘筒之间直接旋紧密封。上密封盖拆卸情况如图1所示。

(2）氧化锌电阻片绝缘检查情况。该避雷器由35个氧化锌电阻片组成,全部安装在内绝缘筒中。通过对单个电阻片进行试验,发现其中4个电阻片75%U1mA下的泄漏电流超过50uA,不合格。还有靠近高压端处的13个电阻片绝缘电阻偏低。

2原因分析与结论

通过对以上试验数据及解体情况的分析,推断由于上密封盖(高压端处）与外绝缘筒密封性能失效,导致避雷器内部受潮,高压端处最先受潮,该处部分电阻片劣化引起C相避雷器高压端异常发热。

3日常运维建议

（1）对避雷器外观进行检查。瓷套表面无脏污,无放电迹象,瓷套法兰无裂纹无破损:复合绝缘外套表面无脏污,无龟裂老化现象。

（2）对避雷器的现场监测仪泄漏电流进行抄录,若某相为零或显示特别高时,可尝试对监测仪敲一敲,看看指针是否因为卡涩导致指示异常:三相对比,若某相泄漏电流明显增大或与上次记录明显增大时,应对其进行详细的红外测温。

（3）避雷器带电测试应包括红外检测、阻性电流测试。红外测试须细心观察,比较三相避雷器温度,相间温度差不超过0.5～1℃。一般检测要求,环境温度一般不低于5℃,相对湿度一般不大于85%,不应在雷、雨、雾、雪等气象条件下进行,户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头,在室内或晚上检测应避开灯光的直射,宜闭灯检测。如发现异常,要开展精确测量,检测期间天气为阴天、夜间或晴天日落2h后。阻性电流带电测试时,应与上一次数据进行对比,阻性电流和全电流与初始值不能有显著变化,阻性电流增加50%时,应分析原因,缩短试验周期:阻性电流增加l倍时,应开展停电试验。